Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors nach dem Start

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors nach dem Start, insbesondere nach dem Kalt- oder Heißstart, mit einer Grundkorrektur, wobei zumindest in Abhängigkeit von der Motortemperatur eine Nachstartanreicherungs-Kennlinie mit einem Startwert und einer Laufzeit ermittelt und entsprechend dieser Kennlinie das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsmotors verändert wird.
Problematisch ist die korrekte Anreicherungsmenge beispielsweise beim Kaltstart, insbesondere die richtige Kompensation der Wandfilmmenge.
Dazu wird in Abhängigkeit von der Last und/oder der Drehzahl ein zusätzlicher Nachstartanreicherungs-Faktor gebildet, mit dem die Nachstartanreicherungs-Kennlinie verändert wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors nach dem Start, insbesondere nach dem Kalt- oder Heißstart, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Beispielsweise beim Kaltstart sind Motorbetriebsbedingungen vorhanden, die zum optimalen Betrieb des Verbrennungsmotors eine Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erfordern. Aus der DE 35 37 528 A1 ist eine Anordnung zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors bekannt, welche das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem Beschleunigungsvorgang im kalten Motorbetrieb mittels eines geänderten Tastverhältnisses anpassen kann. Zunächst wird erfaßt, ob sich der Motor im kalten Zustand befindet. Dann wird während des gesamten Regelvorganges mit einem Vakuumfühler die Ansaugsituation überwacht. Ist die Temperatur des Motors beispielsweise unter 80°C, ein Verzweigungsvakuum jedoch höher als -300 mmHg, so wird durch eine Veränderung des Taktverhältnisses die Luft-Kraftstoff-Zusammensetzung derart verändert, daß sie den Anforderungen bei Beschleunigungen im kalten Motorbetrieb genügt.

[0003] Es ist jedoch mit der oben genannten Anordnung nicht möglich, eine erhöhte Wandfilmmenge beim kalten Motorbetrieb direkt nach einem Kaltstart, also in der Nachstartphase, zu kompensieren und dem Motor die exakt benötigte Anreicherungsmenge zuzumessen.

[0004] Beim Kaltstart lagert sich eine erhöhte Menge von Kraftstoff an den Wänden der Einlaßvorrichtung an. Dadurch wird das gewünschte Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verändert. Aus diesem Grund sollte durch eine Änderung der Einspritzmenge diese erhöhte Wandfilmmenge gerade kompensiert werden.

[0005] Da die Wandfilmmenge saugrohrdruckabhängig ist, muß herkömmlicherweise bei der Wahl des Nachstartanreicherungsfaktors stets ein Kompromiß zwischen einer zu niedrigen und einer zu hohen Anreicherung gewählt werden. Als Folge davon können sich beim Anfahren eine schlechte Gasannahme oder wegen zu fettem Leerlauf verrußte Zündkerzen beim Kurzstreckenbetrieb ergeben.

[0006] Problematisch ist ferner das Wiederstarten eines heißen Motors (sog. Heißstart). In diesem Fall kommt es infolge der Ausgasung des Kraftstoffes zu einer Ausmagerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors nach dem Start, insbesondere nach dem Kalt- oder Heißstart, derart weiterzubilden, daß die Kraftstoffzuteilung in jedem Betriebszustand in geeigneter Weise erfolgt.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0009] Demgemäß wird zusätzlich zu einer Grundkorrektur ein Nachstartanreicherungsfaktor gebildet, der abhängig ist von der Last und/oder der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Mit diesem Nachstartanreicherungsfaktor wird die Nachstartanreicherungs-Kennlinie aus der Grundkorrektur entsprechend verändert.

[0010] Aufgrund des durch die modifizierte Nachstartanreicherungs-Kennlinie vorgegebenen Gesamt-Faktors wird die Einspritzzeit dann derart modifiziert, daß auch bei einem kalten Motor eine korrekte Anreicherungsmenge zugemessen werden kann.

[0011] Vorteilhaft bei vorgenannter Erfindung ist die Tatsache, daß sich die Funktion mit wenig Aufwand applizieren läßt und keine anderen Funktionen (beispielsweise eine Beschleunigungsanreicherungsfunktion oder eine Warmlauffunktion) verfälscht werden müssen. Im übrigen kann die Gefahr eines Zündkerzenverrußens besonders bei Kurzstrecken reduziert werden. Darüber hinaus ist es möglich, im Abgastest einen mageren Warmlauf zu fahren.

[0012] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Nachstartanreicherungs-Faktoren, mit denen die Kennlinie entsprechend der Last und/oder Drehzahldaten verändert wird in einem Kennfeld abgelegt. Möglicherweise sind bereits vier in einem Last-Drehzahl-Kennfeld angeordnete Faktoren ausreichend. Es können jedoch auch wesentlich mehr Faktoren gewählt werden. Durch entsprechende Auslegung des Kennfeldes können auch Ausmagerungsprobleme nach einem Heißstart deutlich vermindert werden.

[0013] Die Erfindung wird nachfolgend - auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale der Erfindung - anhand eines Ausführungsbeispiels und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1

ein Diagramm einer Kennlinie für den Faktor Nachstartanreicherung gemäß dem Stand der Technik sowie der Erfindung, mit dem die für den Normalbetrieb ermittelte Einspritzmenge korrigiert wird,

Fig. 2

ein Kennfeld von Korrekturfaktoren, mit der eine Nachstartanreicherungskennlinie in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Last korrigiert wird und

Fig. 3

ein stark schematisiertes Blockdiagramm zur Ermittlung des für die jeweilige Nachstartsituation benötigten Nachstartfaktors.

[0014] Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in einer Grundkorrektur zunächst eine Nachstartanreicherungs-Grundkennlinie ermittelt, und zwar in Abhängigkeit von einem Startwert und einer Laufzeit t_e. Eine solche Grundkennlinie ist in Fig. 1 in einem Zeit-Startwert-Diagramm mit der Bezugsziffer 10 dargestellt. Entsprechend Fig. 3 wird dazu in einem ersten Schritt über eine Motortemperatur T_MOT ein von der Motortemperatur abhängiger Startwert (gem. Fig. 1 z.B. Faktor 1,5) ermittelt.

[0015] Anschließend wird anhand der Motortemperatur T_MOT und der Ansaugtemperatur T_ans die Lauflänge t_e (Zeitraum) der Nachstartanreicherung ermittelt. Beispielsweise mittels vorgegebener Kurvenverläufe läßt anhand der vorgenannten Daten (Startwert, Lauflänge) die Grundkennlinie 10 aus Fig. 1 mit vorbestimmtem Kennlinienverlauf ermitteln.

[0016] Da die Wandfilmmenge saugrohrdruck- und somit lastabhängig ist, müssen diese Betriebsbedingungen bei einer Kompensation der Wandfilmmenge - das ist ein Film, der sich vor den Zylindern an den Wänden des Ansaugkanales anlagert - berücksichtigt werden.

[0017] Hierzu werden in einem Kennfeld gemäß Fig. 2 in Abhängigkeit von der Drehzahl N und der Last Faktoren (im vorliegenden Fall zwischen 0,5 und 2,0) abgelegt. Je nach Drehzahl N und Last wird die Grundkorrektur-Kennlinie mit diesen Faktoren (vgl. Fig. 3 Wichtungskennfeld Nachstart) multipliziert und damit entsprechend gestreckt oder gestaucht. Ein mögliches Ergebnis einer solchen veränderten Kennlinie ist in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 12 dargestellt, wobei bei verschiedenen Drehzahl- und Lastzuständen die Grundkorrektur-Kennlinie 10 zum Teil unter- bzw. überschritten wird. Die Verknüpfung der jeweiligen Faktoren erfolgt multiplikativ, und am Ende ergibt sich ein Nachstartanreicherungs-Gesamtfaktor (FNS) für jeden Zeitpunkt der Nachstartanreicherung, mit dem die Einspritzmenge bzw. die Einspritzzeit entsprechend den Motorbetriebsbedingungen verändert wird.

[0018] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden in dem Kennfeld gemäß Fig. 2 die Korrekturfaktoren in der oberen Zeile beim Anfahren mit hohen Lasten ausgewählt. Die Korrekturfaktoren der mittleren Zeile kommen beispielsweise beim normalen Start oder bei Fahren mit niedrigen Lasten zum Tragen und diejenigen aus der unteren Zeile beim Heißstart oder beim Fahren mit niedrigen Lasten.

[0019] Insgesamt läßt sich mit der oben beschriebenen Maßnahme die Wandfilmmenge in geeigneter Weise kompensieren und dem Verbrennungsmotor kann in jedem Betriebszustand die jeweils korrekte Anreicherungsmenge zugeführt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Regeln des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Verbrennungsmotors nach dem Start, insbesondere nach einem Kalt- oder Heißstart, mit einer Grundkorrektur, wobei zumindest in Abhängigkeit von der Motortemperatur eine Nachstartanreicherungs-Kennlinie mit einem Startwert und einer Laufzeit ermittelt und entsprechend dieser Kennlinie das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Verbrennungsmotors verändert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest in Abhängigkeit von der Last und/oder der Drehzahl ein zusätzlicher Nachstartanreicherungs-Faktor gebildet wird, mit dem die Nachstartanreicherungs-Kennlinie verändert wird, um die jeweils vorhandene Wandfilmmenge zu kompensieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachstartanreicherungs-Faktoren in einem Kennfeld abgelegt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Faktoren im Kennfeld in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Last abgelegt sind.

Zeichnung